浅析地铁盾构施工技术存在问题及要点分析

浅析地铁盾构施工技术存在问题及要点分析
摘要：随着我国经济的快速发展，交通出行需求也在不断上涨，城市建设当中
的地铁成为有效解决人们出行的重要交通工具。

但在地铁的施工建设过程中，施
工环境和地质条件往往非常复杂。

本文对地铁施工中常用的盾构施工法存在的常
见问题及施工技术要点进行了分析和探讨。

关键词：地铁施工；存在问题；技术；要点
1、引言
1.1盾构法的发展
盾构法施工技术经过了漫长的发展过程才逐渐形成了现在的技术，在最初的
时候这种施工方法是被用作洞穴施工中的。

而且在最初的时候，这种施工技术没
有被得到重视，这样就使得盾构技术在发展过程中更加的漫长，在近几十年，盾
构机才在一些地铁和隧道工程中得以充分发挥。

盾构施工技术在不断发展的过程中，得到了更多的应用，同时技术方面在不断的改进，这样就使得这种技术在发
展过程中应用的更加广泛，而且成为了地铁和隧道施工的重要技术。

盾构法在我
国进行使用是新中国成立之后，经过不断的研制，盾构法施工技术在我国的很多
城市地铁建设中都得到了应用。

1.2盾构法工作原理
盾构施工方法的工作原理是利用盾构机进行施工，在施工中，盾构机的盾构
钢壳可以进行支护，在这种情况下可以进行开挖施工，这样不但可以保证施工的
安全性，同时在开挖掘进的过程中，盾构机的尾部可以不断的进行注浆施工，这
样可以保证围岩的稳定性。

盾构机是盾构施工中主要的工具，在施工中是非常关
键的，主要由三个方面组成，主要有稳定开挖面、挖掘排土和补砌注浆。

2、地铁施工中常用盾构施工法存在的问题
2.1地质环境
复杂地质条件包括：地铁车站的地层中含有大量的水分。

假如人流密集，周
围有较多高大建筑物，不但可能形成地层沉降，而且会给人们带来安全风险。

这
种地质条件易改变，稳定性差，不能有效控制地表沉降，所以给地铁施工带来很
大的难度和风险。

因此在隧道的挖掘过程中，一定要提前做好准备工作，科学分
析目前的地质条件，有利于选择正确的施工方法，运用合理的技术手段解决土体
干扰下的地铁施工问题。

在地铁施工建设中，施工队伍一定要提前做好规划，选
择正确合理的施工技术，保证地铁施工的顺利进行。

2.2现存问题
盾构法施工技术，是一项综合运用机械技术和施工技术的建设技术，要求必
须严格做到设备的选型，盾构选型合理与否，会直接影响到施工项目的成败，因
此必须做到高度重视。

盾构法施工的关键步骤就是盾构的选型，它会对盾构隧道
的安全、质量、技术、成本造成直接影响，为了使盾构工程项目顺利完成，所以
一定要注重盾构的选型。

在盾构施工中常见的问题有以下及当面。

第一是地面沉降问题。

在盾构施工中极易出现地面沉降或损失。

由于开挖地
面造成的剧烈影响，使得地面容易出现沉降问题，对施工及周围建筑物造成影响。

第二，在不稳定地层施工时由于地层的不稳定，极易出现事故，延缓施工进度。

由于采取地铁盾构施工方式，隧道的刚度较小、整体性能偏低，因此近距离
基坑施工过程中，由于盾构隧道的上方涉及到大量的卸载问题，可能引起盾构隧
道的上浮或者坑底隆起问题，对盾构管片的变形造成破坏力。

由于受到盾构隧道
施工的影响，可能造成围护结构与基坑稳定性不相符，降低抗承压水的性能，将
发生流沙、管涌问题，对盾构隧道的使用产生影响。

3、地铁施工中盾构施工技术及其要点分析
3.1盾构法施工技术优势
假如地铁施工环境具有多种复杂的工程地质条件和水文地质条件，可以考虑
使用盾构法。

目前使用的盾构法可以适应很多种地质条件。

不但可以修建断面较
小的区间隧道，也可以修建大断面的车站隧道。

并且这种方法施工速度快，对地
面沉降也能做到有效控制。

盾构法施工要求施工时间较长，运用这种方法的投资
也很大。

投资主要体现在盾构和辅助设备的制造与设计当中。

在使用盾构法进行
施工时，首先应认真勘察沿线的工程和水文地质条件，做到详细无误。

这种方法
比其他施工技术具有很多优势。

假如地面交通拥挤，地面建筑物较多且高大，地
下管线分布密集等，就要在施工中首先解决地面沉降问题，由于施工环境复杂，
不宜运用明挖法。

并且因为地下水分布的影响，四周岩层的稳定性差，遇到工期
紧张的情况，运用矿山法显然不合适，使用盾构法应该是最好的选择，可以体现
盾构法的经济合理性。

3.2盾构法施工技术特点
盾构法施工和其他的地铁隧道施工技术不同，盾构法施工技术具有下面几个
特点。

（1）不影响城市地面建筑物和施工周围环境。

只在盾构竖井处要求具有一
块场地，在地铁施工隧道沿线都不要求准备施工场地，施工没有噪音、振动，不
干扰地面交通车辆。

特别适合在地层较深、不适合运用明挖法施工的比较松散地
层施工。

（2）施工建设精度高。

制作的管片精度与机械制造精度相当，只存在
0.5mm 的误差范围；在盾构施工过程中严格把握隧道轴线的误差。

（3）盾构施工要求单行前进，强调不可后退，有着非常大的风险。

盾构施
工开始操作后就不能后退，如果盾构自身出现严重故障，就可能产生灾难性后果；因此，一定要做好盾构施工前的准备工作。

（4）盾构机器是在特定区域工作的专用设施，假如需要，则可根据隧道断
面尺寸、深度、地质条件等进行设计制造。

4、地铁盾构施工需注意的问题
通过以下方法注意、避免管片上浮问题。

其一，了解施工所处地段的实际地质状况，包括土层的分布、强度、深度及
含水量等参数，根据不同地段的性质，有针对性地采取应对措施。

在掘进施工过
程中，应注意控制掘进的推力、速度及模式等。

其二，加强控制盾构机的作业姿态，尤其在上坡地段或者下坡地段，应注意
发挥千斤顶的作用，以免对管片施工产生严重影响，优化调整千斤顶的行程差，
避免出现蛇行或者超挖问题，尽量保持各组推进油缸的恰当推力。

其三，注意控制测量数据的精度与频率，应构建并完善严格的自动测量与人
工测量系统，提高测量精度，合理布置洞内的控制点及导线。

结合工程地质的实
际情况，加强对测量数据与复合频率的控制。

结合测量的实际结果，优化调整盾
构机的参数、管片拼装等，最终提高按照质量。

为进一步控制地面沉降或者损失
问题，在进行盾构掘进过程中，当衬砌背面已经脱离盾构，则在建筑的空隙位置
填充浆液。

结合工程地质的实际情况，合理确定注浆的压力、剂量、时间以及浆
液配比等，以此确保同步注浆的效果，发挥预期作用。

采取多次压浆方法，主要
为了弥补同步注浆可能留下的缺陷，是避免地表沉降的有效途径。

这样，即使盾
构需要穿越地下管线或者既有建构物，也可避免出现严重的地面沉降问题。

另外，可避免开挖面地层出现剧烈扰动作用。

在施工过程中，可采用灵活的正面支撑方
法以及合理的气压值，避免出现土体坍塌问题。

在掘进时，应注意开挖面的出土
量控制，以免产生超挖现象；在盾构推进的优化过程中，应注意纠偏量问题，减
少盾构对土层的扰动作用或者在地层中大幅度摆动，控制局部超挖。

5、结语
总之，在地铁隧道的施工过程中，要科学规划工程项目。

要依据施工范围的
地质条件，制定科学的施工方案，进行合理施工技术的选择，针对具体施工中出
现的实际问题，要制定妥善的处理办法，根据工程实际情况，制定的措施要保证
在较长时期内均可使用，从而有效避免以后施工中的问题出现。

只有选取正确的
施工技术，科学分析施工范围内的地质条件，才能顺利完成地铁隧道的施工任务。

参考文献：
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[2]傅常庆.浅析地铁泥水盾构施工[J].科技资讯，2010（18）.
[3]楼顺峰，刘嘉斌.地铁施工用盾构机选型及施工组织[J].价值工程，2010（15）。